镍基高温合金SLM过程中熔池内的微观结构演变数值模拟

作     者：邱义 李应举 冯小辉 张昂 杨院生 Yi QIU;Ying-ju LI;Xiao-hui FENG;Ang ZHANG;Yuan-sheng YANG

作者机构：北京理工大学材料学院北京100081 中国科学院金属研究所沈阳110016 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 

出 版 物：《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 (中国有色金属学报（英文版）)

年 卷 期：2024年第34卷第2期

页      面：560-575页

核心收录：

学科分类：0806[工学-冶金工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：supported by the National Science and Technology Major Project China(No.Y2019-VII-0011-0151) 

主　　题：镍基高温合金 激光选区熔化 相场法 晶粒/枝晶结构演变 竞争生长 

摘      要：采用有限元耦合相场的方法研究IN718高温合金在激光选区熔化过程中熔池内的竞争性生长和晶粒/枝晶结构的演变。通过有限元解决热演化问题,然后将结果输入相场模型,相场模拟涉及晶粒成核、晶粒外延生长和晶粒竞争的微观结构演变。基于对熔池横向和纵向截面微观结构演变的分析,讨论SLM过程中枝晶竞争性生长的机制,并量化计算熔池中溶质元素Nb的浓度分布。结果表明,枝晶竞争性生长受温度梯度和晶体学取向的影响,具有高错配角(22.5°)的不利取向晶粒将很快被有利取向晶粒淘汰。